EP2278283A1 - Method for correcting temperatures in a power measuring device and power measuring device - Google Patents
Method for correcting temperatures in a power measuring device and power measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- EP2278283A1 EP2278283A1 EP20090166245 EP09166245A EP2278283A1 EP 2278283 A1 EP2278283 A1 EP 2278283A1 EP 20090166245 EP20090166245 EP 20090166245 EP 09166245 A EP09166245 A EP 09166245A EP 2278283 A1 EP2278283 A1 EP 2278283A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- temperature
- force
- signal
- measuring device
- measurement signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/48—Temperature-compensating arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/18—Temperature-compensating arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
- G01G7/02—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action
- G01G7/04—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action with means for regulating the current to solenoids
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/40—Data acquisition and logging
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturkorrektur einer Kraftmessvorrichtung, insbesondere einer Waage, und eine entsprechende Kraftmessvorrichtung.The present invention relates to a method for temperature correction of a force measuring device, in particular a balance, and a corresponding force measuring device.
Im Allgemeinen umfasst eine Kraftmessvorrichtung verschiedene Bauteile wie eine Kraftaufnahme, eine Kraftübertragung, eine Kraftmesszelle und gegebenenfalls eine Vorrichtung zur Verarbeitung von Messsignalen. Eine zu messende Kraft wird mittels der Kraftaufnahme aufgenommen und über die Kraftübertragung an die Kraftmesszelle weitergeleitet. Die Kraftmesszelle formt die zugeführte Kraft in ein elektrisches Kraftmesssignal um, welches zur der auf die Kraftmessvorrichtung einwirkenden Kraft korrespondiert.In general, a force measuring device comprises various components such as a power take-up, a power transmission, a load cell and optionally a device for processing measurement signals. A force to be measured is absorbed by means of the force absorption and forwarded via the power transmission to the load cell. The force measuring cell converts the supplied force into an electrical force measuring signal which corresponds to the force acting on the force measuring device.
In entsprechender Weise ergibt sich bei einer Waage die einwirkende Kraft durch die Gewichtskraft des Wägeguts, die sogenannte Last, welche auf die Kraftaufnahme in Form einer Waagschale wirkt. Diese Kraftwirkung wird über die Kraftübertragung in Form eines Gestänges auf die Kraftmesszelle oder Wägezelle weiterleitet und dort in ein elektrisches Kraftmesssignal, das sogenannte Wägesignal, umgewandelt.In a corresponding manner, the force acting on a balance is determined by the weight of the weighing sample, the so-called load, which acts on the force absorption in the form of a weighing pan. This force effect is transmitted via the power transmission in the form of a linkage to the load cell or load cell and there converted into an electrical force measurement signal, the so-called weighing signal.
Das elektrische Kraftmesssignal wird an eine Signalverarbeitungseinheit weitergeleitet, welche der weiteren Verarbeitung dieses Kraftmesssignals und der Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals dient. Das Ausgangssignal wird an eine Anzeigeeinheit und/oder an eine weitere Verarbeitungsvorrichtung, zum Beispiel an einen Leitrechner oder an eine Anlagensteuerung, übertragen.The electrical force measurement signal is forwarded to a signal processing unit, which serves for the further processing of this force measurement signal and the generation of a corresponding output signal. The output signal is transmitted to a display unit and / or to a further processing device, for example to a host computer or to a system controller.
Diese Kraftmessvorrichtungen oder Waagen finden typischerweise ihren Einsatz beim Verwiegen einzelner Wägegüter aber auch in automatisierten Produktions- und Testanlagen zum Verwiegen grösserer Mengen von Wägegütern. Die Anforderungen an eine solche Kraftmessvorrichtung bestehen in einer hohen Messgenauigkeit, einer hohen Reproduzierbarkeit und Stabilität der Messungen. Ausserdem soll die Kraftmessvorrichtung möglichst einfach und kostengünstig aufgebaut sein.These force measuring devices or scales are typically used in weighing individual weighing samples but also in automated production and testing systems for weighing large quantities of weighing samples. The requirements of such a force measuring device consist in a high measurement accuracy, a high reproducibility and stability of the measurements. In addition, the force measuring device should be as simple and inexpensive as possible.
Es ist bekannt, dass für genaue und stabile Messungen störende, das Messresultat verfälschende Einflüsse gemessen und auf geeignete Weise korrigiert werden müssen. Beispielsweise beschreibt
Dieser bekannten Korrekturmethode liegt ein Zustand zugrunde, bei welchem die Bauteile der Kraftmessvorrichtung gleiche Temperaturen aufweisen, nämlich die der Umgebungstemperatur. Oftmals treten jedoch Situationen auf, bei denen verschiedene Bauteile der Kraftmessvorrichtung unterschiedliche Temperaturen aufweisen. Zum Beispiel kann bei einer Kraftmessvorrichtung während des Betriebs eine zusätzliche Wärme erzeugt werden, welche zu einer erhöhten Temperatur bei einigen Bauteilen der Kraftmessvorrichtung führt. Zwischen diesen betriebsbedingten Temperaturen und der einwirkenden Umgebungstemperatur ergibt sich somit eine Temperaturdifferenz.This known correction method is based on a state in which the components of the force measuring device have the same temperatures, namely the ambient temperature. Often, however, situations occur in which different components of the force measuring device have different temperatures. For example, with a force measuring device during operation, additional heat may be generated which results in an elevated temperature in some components of the force measuring device. Between these operating temperatures and the acting ambient temperature thus results in a temperature difference.
Im Allgemeinen beeinflussen solche Temperaturdifferenzen die Messungen der Kraftmessvorrichtung, also die Messungen der einwirkenden Kraft oder Last. Daher wird angestrebt, den Einfluss dieser Temperaturdifferenzen möglichst vollständig zu korrigieren, insbesondere bei hohen Anforderungen an die Genauigkeit und die Stabilität der Kraftmessvorrichtung.In general, such temperature differences affect the measurements of the force measuring device, ie the measurements of the applied force or load. Therefore, the aim is to correct the influence of these temperature differences as completely as possible, especially with high demands on the accuracy and stability of the force measuring device.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Massnahmen bekannt, um die Auswirkungen von Temperaturdifferenzen zu korrigieren. Beispielsweise offenbart
Zur direktren Erfassung der Wärmeabgabe wird in
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Temperaturkorrektur bei einer Kraftmessvorrichtung, insbesondere einer Waage, anzugeben, mit welchem ein einfacher und kostengünstiger Betrieb erreicht werden kann bei gleichzeitiger Erfüllung von hohen Anforderungen bezüglich Messgenauigkeit und Stabilität. Insbesondere soll ein Verfahren zur Kompensation einer Temperaturdifferenz angegeben werden, bei welchem der Temperatursensor auf einfache Weise installiert, justiert und kontrolliert werden kann. Ausserdem soll eine entsprechende Kraftmessvorrichtung mit einem einfachen, kostengünstigen und zuverlässigem Aufbau angegeben werden.The present invention is therefore an object of the invention to provide a method for temperature correction in a force measuring device, in particular a balance, with which a simple and cost-effective operation can be achieved while meeting high requirements in terms of measurement accuracy and stability. In particular, a method for compensating a temperature difference is to be specified, in which the temperature sensor can be easily installed, adjusted and controlled. In addition, a corresponding force measuring device should be given a simple, inexpensive and reliable construction.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren und mit einer Kraftmessvorrichtung gelöst, welche die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren, abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method and with a force measuring device having the features specified in the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the further, dependent claims.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturkorrektur einer Kraftmessvorrichtung, insbesondere einer Waage, welches die Schritte aufweist: Erzeugung eines elektrischen, zur einwirkenden Kraft korrespondierenden Kraftmesssignals mittels einer Kraftmesszelle; Messung einer Temperatur, welche hauptsächlich zu einer auf die Kraftmessvorrichtung einwirkenden Umgebungstemperatur korrespondiert und Erzeugung eines der gemessenen Temperatur entsprechenden elektrischen Temperaturmesssignals; Verarbeitung des Kraftmesssignals anhand des Temperaturmesssignals und des Kraftmesssignals zu einem temperaturkorrigierten Ausgabesignal; Übertragung des Ausgabesignals an eine Anzeigeeinheit und/oder an eine weitere Verarbeitungseinheit. Dabei wird bei dem Schritt der Verarbeitung aus dem Kraftmesssignal und/oder dem Temperaturmesssignal, mindestens ein der Korrektur des Ausgabesignals dienender Korrekturparameter berechnet, welcher eine Temperaturdifferenz charakterisiert, die zwischen einer Systemtemperatur und der gemessen Temperatur und/oder zwischen einer ersten Systemtemperatur und einer zweiten Systemtemperatur besteht. Dadurch kann eine einfache, effiziente und präzise Temperaturkompensation durchgeführt werden, ohne dass es dazu einer aufwändigen und/oder fehleranfälligen Installation eines Temperatursensors bei oder in kritischen Bauteilen der Kraftmessvorrichtung bedarf. So kann ein einfacher und kostengünstiger Aufbau der Kraftmessvorrichtung erreicht werden. Ferner ergeben sich Vorteile bezüglich Kosten, Zuverlässigkeit und Stabilität der Kraftmessvorrichtung, da die Berechnungen mit einfachen Mitteln in nachvollziehbaren Schritten durchgeführt werden können.The invention relates to a method for temperature correction of a force measuring device, in particular a balance, comprising the steps of: generating an electrical, corresponding to the applied force force measuring signal by means of a load cell; Measuring a temperature which mainly corresponds to an ambient temperature acting on the force measuring device and generating an electrical temperature measuring signal corresponding to the measured temperature; Processing the force measurement signal based on the temperature measurement signal and the force measurement signal to a temperature-corrected output signal; Transmission of the output signal to a display unit and / or to a further processing unit. In this case, in the step of processing from the force measurement signal and / or the temperature measurement signal, at least one correction parameter of the output signal is calculated, which characterizes a temperature difference between a system temperature and the measured temperature and / or between a first system temperature and a second system temperature consists. As a result, a simple, efficient and precise temperature compensation can be carried out without the need for a complicated and / or error-prone installation of a temperature sensor in or in critical components of the force measuring device. Thus, a simple and inexpensive construction of the force measuring device can be achieved. Furthermore, there are advantages in terms of cost, reliability and stability of the force measuring device, since the calculations can be carried out in simple steps in reasonable steps.
Erfindungsgemäss wird also gegenüber dem Stand der Technik ein zusätzlicher thermischer Einfluss berechnet, welcher die Kraftmessungen wesentlich beeinflusst. Dieser berechnete Einfluss wird dann zur zusätzlichen Korrektur des Kraftmesssignals verwendet.According to the invention, an additional thermal influence is thus calculated compared to the prior art, which significantly influences the force measurements. This calculated influence is then used to additionally correct the force measurement signal.
Unter der Umgebungstemperatur ist eine Temperatur zu verstehen, welche verschiedene Temperatureinflüsse der Umgebung umfasst, die auf die Kraftmessvorrichtung einwirken, zum Beispiel die Temperatur der Atmosphäre, welche die Kraftmessvorrichtung umgibt oder welche sich im Innraum eines Gehäuses der Kraftmessvorrichtung befindet, sowie die Temperatur der Aufstellfläche oder des Tisches oder die Temperatur des Messguts.The ambient temperature is to be understood as meaning a temperature which comprises various ambient temperature influences which act on the force-measuring device, for example the temperature of the atmosphere surrounding the force-measuring device or which is located in the interior of a housing of the force-measuring device, as well as the temperature of the installation surface or of the table or the temperature of the material to be measured.
Die Umgebungstemperatur wirkt auf die Kraftmessvorrichtung und auf einen Temperatursensor, der an oder in der Kraftmessvorrichtung angeordnet ist. Somit wird mit diesem Temperatursensor eine Temperatur ermittelt, die in gewisser Weise der Umgebungstemperatur entspricht. Oftmals weicht jedoch die gemessene Temperatur von der Umgebungstemperatur ab, beispielsweise bei weiteren Temperatureinflüssen, welche mit dem Betrieb der Kraftmessvorrichtung zusammenhängen.The ambient temperature acts on the force measuring device and on a temperature sensor arranged on or in the force measuring device. Thus, a temperature is determined with this temperature sensor, which corresponds in some way to the ambient temperature. Often, however, the measured temperature deviates from the ambient temperature, for example, with other temperature influences, which are related to the operation of the force measuring device.
Als Systemtemperatur wird jene Temperatur bezeichnet, welche einer Systemkomponente der Kraftmessvorrichtung zugeordnet werden kann, zum Beispiel die Temperatur eines Bauteils oder eines Teils eines Bauteils oder einer Gruppe von Bauteilen wie Spule, Permanentmagnet, Kern des Permanentmagneten, Luftspalt, Hebel, Positionsgeber oder dessen Kopplung sowie Kraftaufnahme, Kraftzuführung oder Kraftmesszelle.System temperature is the temperature which can be assigned to a system component of the force measuring device, for example the temperature of a component or a part of a component or a group of components such as coil, permanent magnet, core of the permanent magnet, air gap, lever, position sensor or its coupling and Power input, power supply or load cell.
Der Temperatursensor wird nun derart angeordnet, dass die gemessene Temperatur und damit das erzeugte elektrische Temperaturmesssignal hauptsächlich zu der Umgebungstemperatur korrespondiert. Zum Beispiel kann der Sensor entweder direkt mit der umgebenden Atmosphäre oder mit jenen Bauteilen im thermischen Kontakt stehen, deren Systemtemperatur hauptsächlich durch die Umgebungstemperatur bestimmt ist. Weniger geeignet ist eine Anordnung des Temperatursensors an oder in der Nähe von Bauteilen, deren Temperatur im Wesentlichen durch betriebsbedingte Vorgänge der Kraftmessvorrichtung bestimmt ist. Vorzugsweise wird also der Temperatursensor an oder in der Nähe von thermisch passiven oder feststehenden Bauteilen der Kraftmesszelle angeordnet. Er kann aber auch bei zur Umgebung exponierten oder äusseren Bauteilen der Kraftmessvorrichtung wie an deren Gehäuse oder an beweglichen Teilen wie an der Kraftaufnahme oder der Kraftzuführung angebracht werden. Ferner könnte der Temperatursensor auch ausserhalb des Gehäuses oder in der Umgebung der Kraftmessvorrichtung angeordnet werden.The temperature sensor is now arranged such that the measured temperature and thus the generated electrical temperature measurement signal mainly corresponds to the ambient temperature. For example, the sensor may be in direct thermal contact with either the surrounding atmosphere or those components whose system temperature is primarily determined by the ambient temperature. Less suitable is an arrangement of the temperature sensor at or in the vicinity of components whose temperature is determined essentially by operational processes of the force measuring device. Preferably, therefore, the temperature sensor is arranged at or in the vicinity of thermally passive or stationary components of the load cell. But it can also be exposed to the environment or external components of the force measuring device as on the housing or on moving parts such as the power or the power supply be attached. Furthermore, the temperature sensor could also be arranged outside the housing or in the vicinity of the force measuring device.
Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass der Temperatursensor unmittelbar und schnell auf Änderungen der Umgebungstemperatur reagieren kann. Ausserdem ist die Messung der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängig von der Kraftmessung und dementsprechend von deren Einflüssen, wie der Wärmerzeugung, entkoppelt. Besonders vorteilhaft ist, dass der Temperatursensor an nahezu beliebigen, unkritischen Orten und Bauteilen der Kraftmessvorrichtung angeordnet werden kann, sodass die Installation, Justierung und/oder Kontrolle des Temperatursensors problemlos vorgenommen werden kann.This arrangement has the advantage that the temperature sensor can react immediately and quickly to changes in the ambient temperature. In addition, the measurement of the ambient temperature is largely independent of the force measurement and accordingly of their influences, such as heat generation, decoupled. It is particularly advantageous that the temperature sensor can be arranged at almost any, non-critical locations and components of the force measuring device, so that the installation, adjustment and / or control of the temperature sensor can be easily made.
Grundsätzlich kann das erfindungsgemässe Verfahren für beliebige Korrekturen von Temperaturdifferenzen bei Kraftmessvorrichtungen eingesetzt werden. So kann eine Temperaturdifferenz korrigiert werden, welche sich aus einer erzeugten Wärme ergibt. Es können aber auch Temperaturdifferenzen korrigiert werden, welche sich allgemein aus der Differenz zwischen der Umgebungstemperatur und einer Systemtemperatur oder zwischen zwei Systemtemperaturen ergeben. Der Korrekturparameter CP kann somit verschiedene Temperaturdifferenzen charakterisieren, beispielsweise:
- 1.) Bei einer Anordnung des Temperatursensors in thermischem Kontakt zu einem Bauteile kann die Temperaturdifferenz eine Differenz zwischen einer ersten gemessenen Systemtemperatur und einer zweiten berechneten Systemtemperatur sein.
- 2.) Bei einer thermisch isolierten Anordnung des Temperatursensors kann sich die Temperaturdifferenz aus der Differenz zwischen der gemessenen einwirkenden Temperatur und einer berechneten Systemtemperatur ergeben.
- 3.) Falls die gemessene Temperatur auch einer gemessen Systemtemperatur entspricht, kann die Temperaturdifferenz eine Kombination des
Falls 1.) und des Falls 2.) sein. - 4.) Bei einer Differenzbildung zweier verschiedener Temperaturdifferenzen kann die zu charakterisierende Temperaturdifferenz als Differenz zwischen einer ersten berechneten Systemtemperatur und einer zweiten berechneten Systemtemperatur definiert sein.
- 1.) In an arrangement of the temperature sensor in thermal contact with a component, the temperature difference may be a difference between a first measured system temperature and a second calculated system temperature.
- 2.) In a thermally insulated arrangement of the temperature sensor, the temperature difference may be the difference between the measured applied temperature and a calculated system temperature.
- 3.) If the measured temperature also corresponds to a measured system temperature, the temperature difference may be a combination of
case 1.) and case 2.). - 4.) In a difference formation of two different temperature differences, the temperature difference to be characterized may be defined as the difference between a first calculated system temperature and a second calculated system temperature.
Situationen mit verschiedenen Systemtemperaturen können entstehen, wenn sich die einwirkende Umgebungstemperatur relativ schnell ändert und die Systemtemperaturen aufgrund der Wärmeträgheit der Bauteile diesen Änderungen nicht oder zumindest nicht unmittelbar folgen können. Die resultierende Temperaturdifferenz basiert somit auf einer kurzfristigen oder sprunghaften Änderung und tritt daher nur während einer gewissen Zeitdauer in Erscheinung, während die Systemtemperatur eines Bauteils mit einer zeitlichen Verzögerung hinter dem Sprung der Umgebungstemperatur zurückliegt. In der Regel gleichen sich jedoch diese Temperaturdifferenz mit der Zeit weitgehend aus, bis entsprechend einer gewissen Reaktionsgeschwindigkeit ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht wird.Situations with different system temperatures can occur when the ambient temperature changes relatively quickly and the system temperatures can not or at least not directly follow these changes due to the thermal inertia of the components. The resulting temperature difference is thus based on a short-term or abrupt change and therefore occurs only during a certain period of time, while the system temperature of a component with a time lag behind the jump of the ambient temperature. As a rule, however, this temperature difference largely equalises with time until, according to a certain reaction rate, a new equilibrium state is reached.
Die Reaktionsgeschwindigkeit und damit die Ausbildung einer zeitabhängigen Temperaturdifferenz hängt von der thermischen Charakteristik der Bauteile selbst und/oder deren Anbindung an andere Bauteile und/oder an die Umgebung ab. Dabei kann diese Charakteristik mit vielfältigen thermodynamischen Faktoren in Verbindung stehen, beispielsweise mit der Wärmeträgheit, Wärmezufuhr, Wärmeleitung und Wärmeabgabe sowie mit der Masse oder der Oberfläche der Bauteile wie auch mit der thermischen Temperaturausdehnung.The reaction rate and thus the formation of a time-dependent temperature difference depends on the thermal characteristics of the components themselves and / or their connection to other components and / or to the environment. In this case, this characteristic can be associated with a variety of thermodynamic factors, for example, with the thermal inertia, heat, heat conduction and heat dissipation and with the mass or the surface of the components as well as the thermal temperature expansion.
Besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemässen Korrektur ist, dass grundsätzlich keine örtliche Beschränkung besteht, da die Systemtemperatur an beliebigen Orten und/oder Bauteilen der Kraftmessvorrichtung berechnet werden kann. Somit existieren keine lokal beschränkten Messbereiche wie bei Temperatursensoren, deren Messwert möglicherweise nicht repräsentativ für das zu messende Bauteil ist.Particularly advantageous in the inventive correction is that in principle there is no local restriction, since the system temperature can be calculated at any location and / or components of the force measuring device. Thus, there are no locally limited measuring ranges as with temperature sensors whose measured value may not be representative of the component to be measured.
Des Weiteren kann die Systemtemperatur ohne Mehraufwand für verschiedene Orte und/oder Bauteile bestimmt werden, ohne dass eine Vielzahl von Sensoren installiert werden muss. Somit können auch sehr komplexe Formen von Temperaturverteilungen auf kostengünstige Weise bestimmt und zur Korrektur herangezogen werden. Insbesondere kann anhand einer einzigen unproblematischen Temperaturmessung die Temperaturdifferenz zwischen zwei verschiedenen Bauteilen der Kraftübertragung, beziehungsweise deren Einfluss auf die Messungen, berechnet werden.Furthermore, the system temperature can be determined without additional expenditure for different locations and / or components without having to install a large number of sensors. Thus, even very complex forms of temperature distributions can be determined in a cost-effective manner and used for correction. In particular, based on a single unproblematic temperature measurement, the temperature difference between two different components of the power transmission, or their influence on the measurements, can be calculated.
Ferner entfallen thermische Fehleinflüsse, welche aufgrund einer thermischen Anbindung des Temperatursensors entstehen. Zum Beispiel ergibt sich in der Regel durch das Ankleben eines Temperatursensors an einem Bauteil eine wärmeisolierende Zwischenschicht, die oft zu Verfälschungen und/oder Verzögerungen bei der zu messenden Systemtemperatur führen. Solche Probleme sind bei der Berechnung der Systemtemperatur nicht vorhanden.Furthermore, thermal incorrect influences which arise due to a thermal connection of the temperature sensor are eliminated. For example, the adhesion of a temperature sensor to a component usually results in a heat-insulating intermediate layer which often leads to falsifications and / or delays in the system temperature to be measured. Such problems are not present when calculating the system temperature.
Des Weiteren können komplexe und vielfältige Temperatureinflüsse effizient berechnet und zur Korrektur des Kraftmesssignals herangezogen werden, indem die Berechnungen den Genauigkeitsanforderungen entsprechend verfeinert werden.Furthermore, complex and varied temperature influences can be calculated efficiently and used to correct the force measurement signal by refining the calculations according to the accuracy requirements.
Der erfindungsgemässe Korrekturparameter soll grundsätzlich als eine theoretische Rechengrösse betrachtet werden, welche zur Berechnung der entsprechenden Korrekturen geeignet ist. Eine Übereinstimmung mit einer real existierenden, physikalischen Grösse, beispielsweise einer messbaren Temperatur ist nicht zwingend notwendig. Allerdings soll der Korrekturparameter die charakteristischen Temperaturdifferenzen zumindest teilweise repräsentieren.The correction parameter according to the invention should in principle be regarded as a theoretical calculation variable which is suitable for calculating the corresponding corrections. A correspondence with a physically existing physical quantity, for example a measurable temperature, is not absolutely necessary. However, the correction parameter should at least partially represent the characteristic temperature differences.
Unter dem Begriff der Signalverarbeitungseinheit werden alle signalverarbeitenden Elemente verstanden, welche geeignet sind die Messsignale der Kraftmesszelle und des Temperatursensors zu verarbeiten, beispielsweise analoge oder digitale Schaltkreise, integrierte Schaltkreise, Schieberegister, Prozessoren, Computer und dergleichen.The term signal processing unit is understood to mean all signal processing elements which are suitable for processing the measuring signals of the load cell and of the temperature sensor, for example analog or digital circuits, integrated circuits, shift registers, processors, computers and the like.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Korrekturparameter mittels einer Antwortfunktion und eines Faltungsintegrals berechnet. Dadurch können thermodynamische Phänomene, welche zu entsprechenden Temperaturdifferenzen führen, in kompakter Form berechnet und zur Korrektur herangezogen werden. Vorzugsweise wird der Korrekturparameter berechnet, indem das Temperaturmesssignal, das Kraftmesssignal oder eine aus dem Kraftmesssignal ermittelte Verlustleistung mit der zeitlichen Ableitung der Antwortfunktion gefaltet wird. Dadurch kann das gemessene Signal, insbesondere dessen zeitlich zurückliegender Verlauf, bei der Berechnung des Korrekturparameters berücksichtigt werden. Die einzelnen Schritte dieser Berechnung sind in der Detailbeschreibung angegeben.In a first advantageous embodiment of the invention, the correction parameter is calculated by means of a response function and a convolution integral. As a result, thermodynamic phenomena which lead to corresponding temperature differences can be calculated in a compact form and used for correction. Preferably, the correction parameter is calculated by the temperature measurement signal, the force measurement signal or one of the force measurement signal determined power loss is folded with the time derivative of the response function. As a result, the measured signal, in particular its time lag, can be taken into account in the calculation of the correction parameter. The individual steps of this calculation are given in the detailed description.
Als Antwortfunktion können grundsätzlich eine Vielzahl von zeitabhängigen Funktionen verwendet werden, beispielsweise Exponentialfunktionen oder Polynome. Bevorzugt wird die Antwortfunktion gemäss mindestens einer thermodynamischen Gesetzmässigkeit und/oder als thermodynamische Reaktion einer eingehenden Schrittfunktion oder Impulsfunktion und/oder als eine zeitlich abfallende Funktion, insbesondere als eine Exponentialfunktion mit einer vorgegebenen Zeitkonstante, definiert. Dadurch können vielfältige thermodynamische Vorgänge wie Wärmeleitung Wärmeausdehnung oder die thermische Abschwächung eines Magnetfeldes abgebildet und zur Berechnung des Korrekturparameters verwendet werden. Ferner kann die Berechnung problemlos den konkreten Gegebenheiten angepasst werden, beispielsweise durch Anpassung der Zeitkonstanten an die Wärmeleitfähigkeit der verschiedenen Materialien.In principle, a multiplicity of time-dependent functions can be used as the response function, for example exponential functions or polynomials. The response function is preferably defined according to at least one thermodynamic regularity and / or as a thermodynamic reaction of an incoming step function or impulse function and / or as a time-decreasing function, in particular as an exponential function with a predetermined time constant. As a result, various thermodynamic processes such as heat conduction thermal expansion or the thermal attenuation of a magnetic field can be mapped and used to calculate the correction parameter. Furthermore, the calculation can easily be adapted to the specific circumstances, for example by adapting the time constants to the thermal conductivity of the various materials.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Korrekturparameter durch ein rekursives Berechnungsverfahren berechnet. Das ermöglicht die Berechnung komplizierter Formeln, insbesondere die Berechnung des Faltungsintegrals, mittels einfacher mathematischer Operationen, beispielsweise mittels einfacher Multiplikationen, Summationen und Verzögerungen. Zudem ermöglicht dieses Verfahren eine starke Reduktion der Speicherung von Zahlenwerten und Zwischenresultaten. Des Weiteren wird eine weitgehend verzögerungsfreie Signalverarbeitung oder eine Echtzeitverarbeitung erreicht.In a preferred embodiment of the invention, the correction parameter is calculated by a recursive calculation method. This allows the computation of complex formulas, in particular the computation of the convolution integral, by means of simple mathematical operations, for example by means of simple multiplications, summations and delays. In addition, this method allows a strong reduction in the storage of numerical values and intermediate results. Furthermore, a largely delay-free signal processing or real-time processing is achieved.
Vorzugsweise wird der Korrekturparameter als zeitabhängige Grösse berechnet, welche vom zeitlichen Verlauf, insbesondere vor der zeitlichen Änderung, der gemessenen Temperatur und/oder des Kraftmesssignals abhängt. Durch die Korrektur dieser Phänomene werden primär Temperaturdifferenzen erfasst, die kurzfristig und/oder vorübergehend in Erscheinung treten. Somit kann eine sogenannte dynamische Temperaturkorrektur vorgenommen und damit eine hohe Messgenauigkeit auch bei kurzfristigen Temperaturänderungen erreicht werden. Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit der unmittelbaren Berücksichtigung der Zeitabhängigkeit durch die Berechnung. Diese verzögerungsfreie Korrektur von Temperaturdifferenzen ist vorteilhaft gegenüber Temperaturmessungen, bei welchen mit Verfälschungen durch den Temperatursensors selbst zu rechnen ist, bedingt durch dessen thermische Charakteristik, insbesondere dessen thermische Trägheit.Preferably, the correction parameter is calculated as a time-dependent variable, which depends on the time course, in particular before the time change, the measured temperature and / or the force measurement signal. By correcting these phenomena, temperature differences are primarily recorded that appear in the short term and / or temporarily. Thus, a so-called dynamic temperature correction can be made and thus a high measurement accuracy can be achieved even with short-term temperature changes. Particularly advantageous is the possibility of immediate consideration of the time dependence by the calculation. This delay-free correction of temperature differences is advantageous over temperature measurements, in which distortions by the temperature sensor itself can be expected, due to its thermal characteristics, in particular its thermal inertia.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die gemessene Temperatur durch die Systemtemperatur eines Bauteils der Kraftmessvorrichtung, insbesondere eines Bauteils der Kraftmesszelle, bestimmt, wobei diese Systemtemperatur hauptsächlich zu der einwirkenden Umgebungstemperatur korrespondiert. Dadurch wird die Wirkung der Umgebungstemperatur unmittelbar bei den entsprechenden Bauteilen gemessen und somit ein direkter Bezug zu dessen Temperaturverhalten hergestellt. Somit ergibt sich ein genaues Erfassen der effektiv wirkenden, bauteilspezifischen Temperatureinflüsse.In a preferred embodiment of the invention, the measured temperature is determined by the system temperature of a component of the force measuring device, in particular a component of the load cell, said system temperature mainly corresponds to the acting ambient temperature. As a result, the effect of the ambient temperature is measured directly at the corresponding components and thus made a direct reference to its temperature behavior. This results in an accurate detection of the effectively acting, component-specific temperature influences.
In einer weiteren Ausgestaltung entspricht die Systemtemperatur einer Temperatur eines Bauteils der Kraftmessvorrichtung, insbesondere einer Kraftzuführung, einer Kraftübertragung, eines Hebels oder eines Hebelarms und das Ausgabesignal wird in Abhängigkeit von der Temperaturausdehnung dieses Bauteils korrigiert. Dadurch kann eine Temperaturdifferenz, welche über Änderungen der Bauteildimensionen zu einem Fehlereinfluss auf die Kraftmessung führt, wirkungsvoll korrigiert werden.In a further embodiment, the system temperature corresponds to a temperature of a component of the force measuring device, in particular a force supply, a power transmission, a lever or a lever arm and the output signal is corrected in dependence on the temperature expansion of this component. As a result, a temperature difference, which leads to changes in the component dimensions to a fault influence on the force measurement, can be effectively corrected.
Grundsätzlich bewirkt eine Temperaturänderung eine Änderung der Bauteildimensionen aller betroffenen Bauteile. Dabei ändern sich jedoch die Dimensionen der betroffenen Bauteile normalerweise nicht mit der gleichen Geschwindigkeit, sondern deren Temperaturausdehnung hängt von den individuellen Charakteristiken der Bauteile ab. Das führt bei diesen Bauteilen und/oder Teilen davon zu einer Änderung der Kraftübertragung beziehungsweise zu einer Verschiebung des Gleichgewichts. Somit ergibt sich ein Fehlereinfluss auf die Kraftmessung, welcher jedoch durch das erfindungsgemässe Verfahren wirkungsvoll korrigiert werden kann.Basically, a temperature change causes a change in the component dimensions of all affected components. However, the dimensions of the affected components usually do not change at the same speed, but their temperature expansion depends on the individual characteristics of the components. In the case of these components and / or parts thereof, this leads to a change in the transmission of force or to a shift in the equilibrium. This results in an error influence on the force measurement, which, however, can be effectively corrected by the method according to the invention.
Vorzugsweise ist das Bauteil ein Hebel oder ein Hebelarm, welcher der Kraftübertragung der einwirkenden Kraft auf die Kraftzelle dient. Somit korrespondiert der Korrekturparameter zu einer Längenausdehung des Hebels beziehungsweise der Hebelarme. Dadurch können die Einflüsse der Umgebungstemperatur, wie in der Detailbeschreibung dargelegt, mit einem einfachen thermodynamischen Modell berechnet werden.Preferably, the component is a lever or a lever arm, which serves to transmit the force of the applied force to the force cell. Thus, the correction parameter corresponds to a length extension of the lever or the Lever arms. As a result, the ambient temperature effects, as set forth in the detailed description, can be calculated using a simple thermodynamic model.
In einem weiteren erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel charakterisiert der Korrekturparameter mindestens zwei der Temperaturdifferenzen, welche jeweils verschiedenen Bauteilen der Kraftmessvorrichtung, insbesondere zwei entgegenwirkenden Hebelarmen zugeordnet sind. Solche Temperaturdifferenzen treten in Erscheinung, wenn verschiedene Bauteile mit unterschiedlichen thermischen Charakteristiken auf eine kurzfristige oder sprunghafte Temperaturänderung der Umgebungstemperatur reagieren. In diesem Fall ist das erfindungsgemässe Verfahren besonders vorteilhaft, da auf eine aufwändige Verarbeitung mehrerer Temperaturmesssignale und eine entsprechend schwierige Justierungen verzichtet werden kann. Zudem entfällt die Installation von mehreren Temperatursensoren, sodass sich ein kostengünstiger Aufbau ergibt.In a further exemplary embodiment according to the invention, the correction parameter characterizes at least two of the temperature differences which are respectively assigned to different components of the force-measuring device, in particular two counteracting lever arms. Such temperature differences occur when different components with different thermal characteristics respond to a short-term or abrupt temperature change in the ambient temperature. In this case, the inventive method is particularly advantageous because it can be dispensed with an elaborate processing of several temperature measuring signals and a correspondingly difficult adjustments. In addition, the installation of several temperature sensors is eliminated, resulting in a cost-effective design.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemässe Verfahren bei komplexen Aufbauten mit vielfältigen Bauteilen, da mit dem erfindungsgemässen Korrekturparameter eine Vielzahl von Temperaturdifferenzen charakterisieren werden können. Somit können komplexe thermische Zusammenhänge erfasst und zur Korrektur herangezogen werden.The method according to the invention is particularly advantageous in the case of complex structures with a variety of components, since a multiplicity of temperature differences can be characterized with the correction parameter according to the invention. Thus, complex thermal relationships can be detected and used for correction.
Insbesondere kann der Korrekturparameter eine Gruppe von zwei Werten umfassen, welche eine erste Temperaturdifferenz eines ersten Hebelarms und eine zweite Temperaturdifferenz eines zweiten Hebelarms aufweist. Dadurch kann das komplexe Verhalten mehrerer überlagerter zeitlicher Vorgänge, nämlich die unterschiedlichen zeitlichen Verläufe der beiden Hebelarme, berechnet werden.In particular, the correction parameter may comprise a group of two values comprising a first temperature difference of a first lever arm and a second temperature difference of a second lever arm. As a result, the complex behavior of several superimposed temporal processes, namely the different time courses of the two lever arms, can be calculated.
In einer weiteren erfindungsgemässen Ausführung wird der Korrekturparameter mittels eines Differenzsignals berechnet, welches sich aus der Differenz zwischen zwei Temperaturdifferenzen ergibt. Bei dieser Differenzbildung entfällt die Abhängigkeit von einer weiteren Referenztemperatur, insbesondere der einwirkenden Umgebungstemperatur und die Temperaturdifferenzen können als einzelnes Signal, nämlich als Differenzsignal, berechnet werden. Dadurch vereinfacht sich die Handhabe des Korrekturparameters, insbesondere dessen Übergabe an die weiteren Berechnungen.In a further embodiment according to the invention, the correction parameter is calculated by means of a difference signal, which results from the difference between two temperature differences. In this subtraction eliminates the dependence on a further reference temperature, in particular the acting ambient temperature and the temperature differences can be calculated as a single signal, namely as a difference signal. This simplifies the Handle the correction parameter, in particular its transfer to the further calculations.
In einem weiteren erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel basiert die Kraftmessvorrichtung auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation, und mit dem Korrekturparameter wird eine Temperaturdifferenz charakterisiert, welche mit der Erzeugung der Kompensationskraft zusammen hängt. Bei diesem Prinzip wird in der Kraftmesszelle eine sogenannte Kompensationskraft erzeugt, welche jener Kraft entgegenwirkt, die auf die Kraftmessvorrichtung einwirkt. Somit bleibt die Kraftmesszelle auch bei einer Gewichtänderung stets in der gleichen Position, sodass das Phänomen des eingangs anhand des Standes der Technik beschriebenen Kriechens, also Probleme der Deformationen und/oder der Materialermüdungen, nicht oder nur in äusserst geringem Masse auftreten können.In a further exemplary embodiment according to the invention, the force-measuring device is based on the principle of electromagnetic force compensation, and the correction parameter characterizes a temperature difference which is related to the generation of the compensation force. In this principle, a so-called compensation force is generated in the load cell, which counteracts the force acting on the force measuring device. Thus, the load cell always remains in the same position even with a change in weight, so that the phenomenon of creep initially described with reference to the prior art, so problems of deformation and / or material fatigue, can not or only to a very small extent occur.
Die bei der Erzeugung der Kompensationskraft freigesetzt Wärme führt im Allgemeinen zu erhöhten Temperaturen jener Bauteile, welche der Erzeugung der Kompensationskraft dienen. Dank der erfindungsgemässen Temperaturkorrektur kann nun dieser Einfluss besonders einfach korrigiert werden, indem die Temperaturen oder deren Auswirkungen an den kritischen Orten der Erwärmung berechnet werden. Daher kann auf die aufwändige Installation, Justierung und Überwachung von Temperatursensoren an diesen Bauteilen verzichtet werden. Das ist besonders vorteilhaft, da diese Bauteile in der Regel nur schwer zugänglichen sind.The heat released in the generation of the compensation force generally leads to elevated temperatures of those components which serve to generate the compensation force. Thanks to the temperature correction according to the invention, this influence can now be corrected particularly simply by calculating the temperatures or their effects at the critical locations of the heating. Therefore, the time-consuming installation, adjustment and monitoring of temperature sensors on these components can be dispensed with. This is particularly advantageous because these components are usually difficult to access.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Kompensationskraft mittels einer stromdurchflossenen Spule unter Freisetzung einer Verlustleistung erzeugt, und der Korrekturparameter in Abhängigkeit von dem Kraftmesssignal, insbesondere einer davon abgeleiteten Verlustleistung, berechnet. Diese Verlustleistung erzeugt eine Temperaturänderung in der Spule und den die Spule umgebenden Bauteilen. Diese Temperaturänderung wiederum bewirkt eine zeitlich veränderliche Kraftwirkung in Form einer sogenannten Lastdrift. Diese Lastdrift kann nun mit dem erfindungsgemässen Verfahren einfach und präzise korrigiert werden, indem der Korrekturparameter unmittelbar in Abhängigkeit zur der Wärmequelle, nämlich zu der in der Spule freigesetzten Verlustleistung, gesetzt wird.In a further embodiment, the compensation force is generated by means of a current-carrying coil to release a power loss, and calculates the correction parameter in dependence on the force measurement signal, in particular a power loss derived therefrom. This power loss causes a temperature change in the coil and the components surrounding the coil. This temperature change in turn causes a temporally variable force effect in the form of a so-called load drift. This load drift can now be corrected simply and precisely with the method according to the invention by setting the correction parameter directly as a function of the heat source, namely the power loss released in the coil.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemässe Verfahren bei zeitabhängigen Vorgängen, bei denen die Spule mit einem zeitlich veränderten Strom durchflossen wird, dessen Stromstärke von einer momentan einwirkenden Kraft abhängt. Somit werden bei unterschiedlichen Strömen unterschiedliche Verlustleistungen in Form von Wärme frei gesetzt, sodass in Folge verschiedene Temperaturen und damit zeitlich veränderte Kraftwirkungen entstehen. Durch die Berechnung können diese variablen Zustände unverzüglich und auf flexible Weise kompensiert werden.Particularly advantageous is the inventive method in time-dependent processes in which the coil is traversed by a time-varying current whose current depends on a momentarily acting force. Thus, different power dissipation in the form of heat are released at different currents, resulting in different temperatures and thus temporally changed force effects. Through the calculation, these variable states can be compensated immediately and in a flexible manner.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Kompensationskraft durch das Zusammenwirken einer Spule und eines Permanentmagneten erzeugt und die Systemtemperatur entspricht einer Temperatur der Spule und/oder des Permanentmagneten. Da sowohl die Spule als auch der Permanentmagnet der Krafterzeugung dienen, sind diese Bauteile besonders kritisch bezüglich störender Eingriffe zur Messung der Systemtemperaturen.In a further preferred embodiment of the invention, the compensation force is generated by the interaction of a coil and a permanent magnet and the system temperature corresponds to a temperature of the coil and / or the permanent magnet. Since both the coil and the permanent magnet are used to generate force, these components are particularly critical with regard to interfering interventions for measuring the system temperatures.
Da die Spule in der Regel in einem Luftspalt des Permanentmagneten angeordnet ist, ergibt eine Temperaturänderung der Spule durch Wärmeübertragung über verschiedene Bauteile der Kraftmessvorrichtung oder über die Luft im Luftspalt eine entsprechende Temperaturänderung des Permanentmagneten. Eine Temperaturänderung des Permanentmagneten wiederum beeinflusst dessen Magnetfeld und damit die erzeugte Kompensationskraft. Somit führt eine konstante einwirkende Last zu einer zunehmenden Erwärmung, damit zu einer scheinbaren zeitabhängigen Veränderung der einwirkenden Last, also zum Phänomen der Lastdrift.Since the coil is usually arranged in an air gap of the permanent magnet, a change in temperature of the coil by heat transfer via various components of the force measuring device or the air in the air gap results in a corresponding change in temperature of the permanent magnet. A change in temperature of the permanent magnet in turn influences its magnetic field and thus the compensation force generated. Thus, a constant acting load leads to an increasing warming, thus to an apparent time-dependent change of the acting load, thus to the phenomenon of the load drift.
Bei der erfindungsgemässen Berechnung der Systemtemperatur des Permanentmagneten kann nun diese Wärmeübertragung zwischen der ursächlichen Erzeugung der Temperaturänderungen in der Spule und deren Auswirkung beim Magnet in guter Näherung berechnet und damit zur Temperaturkorrektur herangezogen werden.In the inventive calculation of the system temperature of the permanent magnet, this heat transfer between the causative generation of temperature changes in the coil and their effect on the magnet can now be calculated in a good approximation and thus used for temperature correction.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung werden mindestens zwei Korrekturen des Kraftmesssignals durch mindestens zwei verschiedene, im Wesentlichen getrennte Module berechnet, wobei durch jedes Modul jeweils mindestens einer der genannten Korrekturparameter berechnet wird. Durch diesen modularen Aufbau kann die Berechnung auf die verschiedensten Temperatureinflüsse zusammengestellt und auf einfache Weise wechselnden Bedürfnissen angepasst werden.In a further preferred embodiment, at least two corrections of the force measuring signal are calculated by at least two different, substantially separate modules, wherein in each case at least one of the mentioned correction parameters is calculated by each module. Due to this modular design, the Calculation can be put together on the most diverse temperature influences and adapted in a simple way to changing needs.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Kraftmessvorrichtung, insbesondere eine Waage, mit einer Kraftmesszelle, welche ein elektrisches, zur einwirkenden Kraft korrespondierendes Kraftmesssignal erzeugt, mit einem Temperatursensor, welcher eine Temperatur misst, die hauptsächlich zu einer auf die Kraftmessvorrichtung einwirkenden Umgebungstemperatur korrespondiert und ein zur gemessenen Temperatur entsprechendes elektrisches Temperaturmesssignal erzeugt, und mit einer Signalverarbeitungseinheit, welche derart konfiguriert ist, um das Kraftmesssignal anhand des Temperaturmesssignals und des Kraftmesssignals zu einem temperaturkorrigierten, an eine Anzeigeeinheit und/oder an eine weitere Verarbeitungseinheit übertragbaren Ausgabesignal zu verarbeiten. Dabei ist die Signalverarbeitungseinheit derart konfiguriert, dass ein zur Korrektur des Ausgabesignals dienender Korrekturparameter berechenbar ist, welcher eine Temperaturdifferenz charakterisiert, die zwischen einer Systemtemperatur und der gemessen Temperatur und/oder
einer ersten Systemtemperatur und einer zweiten Systemtemperatur besteht.Furthermore, the invention relates to a force measuring device, in particular a balance, with a load cell, which generates an electrical, corresponding to the applied force force signal, with a temperature sensor, which measures a temperature that mainly corresponds to an acting on the force measuring device ambient temperature and a measured Temperature corresponding electrical temperature measurement signal generated, and with a signal processing unit which is configured to process the force measurement signal based on the temperature measurement signal and the force measurement signal to a temperature-corrected, transferable to a display unit and / or to another processing unit output signal. In this case, the signal processing unit is configured such that a correction parameter serving to correct the output signal can be calculated, which characterizes a temperature difference between a system temperature and the measured temperature and / or
a first system temperature and a second system temperature.
In einer weiteren Ausgestaltung der Kraftmessvorrichtung steht der Temperatursensor mit einem, insbesondere feststehenden, Bauteil der Kraftmessvorrichtung in thermischen Kontakt, wobei die Systemtemperatur des Bauteils hauptsächlich durch die einwirkende Umgebungstemperatur bestimmt ist. Dadurch kann der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Bauteile unmittelbar erfasst und somit eine genaue Kompensation dieser Einflüsse erreicht werden. Vorzugsweise wird der Temperatursensor an den feststehenden Bauteilen der Kraftmesszelle angeordnet, zum Beispiel an deren Befestigung, Dadurch kann der Temperatursensor auf einfache Weise an den unproblematischen Bauteilen der Kraftmessvorrichtung montiert und das Temperaturmesssignal ohne Beeinflussung der Kraftmessung weitergeleitet werden.In a further embodiment of the force measuring device, the temperature sensor is in thermal contact with a, in particular stationary, component of the force measuring device, wherein the system temperature of the component is determined primarily by the acting ambient temperature. As a result, the influence of the ambient temperature on the components can be detected directly and thus a precise compensation of these influences can be achieved. Preferably, the temperature sensor is arranged on the stationary components of the load cell, for example, at the attachment, Thus, the temperature sensor can be easily mounted on the unproblematic components of the force measuring device and the temperature measurement signal are passed without affecting the force measurement.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemässe Verfahren mit einem Programm durchgeführt, welches in einer Signalverarbeitungseinheit ausführbar ist und welches zur Berechnung des Ausgabesignals nach dem erfindungsgemässen Verfahren dient. Dadurch kann ein hoher Grad an Flexibilität und Wiederverwendbarkeit des Rechenverfahrens erreicht werden.Preferably, the method according to the invention is carried out with a program which can be executed in a signal processing unit and which serves to calculate the output signal according to the method according to the invention. As a result, a high degree of flexibility and reusability of the calculation method can be achieved.
Einzelheiten der erfindungsgemässen Verfahrens und der entsprechenden Kraftmessvorrichtung ergeben sich anhand der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
- Fig. 1
eine Waage 1 in beispielhafter Ausgestaltung mit symbolisch dargestellter Last L sowie mit einer von aussen einwirkenden Umgebungstemperatur Te und einer innerhalb der Kraftmessvorrichtung wirkenden Systemtemperatur Ts;- Fig. 2
- eine vereinfachte schematische Zeichnung einer Kraftmesszelle 10, welche auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation basiert, für eine
Waage gemäss Figur 1 im Schnitt, welche ein Kraftmesssignals mL erzeugt und einen Temperatursensor 15 aufweist, der eine Temperatur Tm misst, die hauptsächlich zur Umgebungstemperatur Te korrespondiert und ein dazu entsprechendes Temperaturmesssignal mT erzeugt; - Fig. 3
- das
Blockschaltbild der Waage 1gemäss Figur 1 und 2 , mit einerSignalverarbeitungseinheit 20, welche anhand des Kraftmesssignals mL, des Temperaturmesssignals mT und eines Korrekturparameters CP ein temperaturkorrigiertes Ausgabesignal mLc erzeugt, das aneine Anzeigeeinheit 13 oder eine weitere Verarbeitungseinheit 14 weitergeleitet wird; - Fig. 4
- ein Blockschaltbild gemäss
Figur 3 , mit einer ersten Temperaturkorrektur durch einen ersten Korrektursummanden C_S und einer erfindungsgemässen Korrektur durch einen zweiten Korrektursummanden C_LD, wobei der Korrekturparameter CP als relative Temperaturdifferenz dTr ausgebildet ist, und der zweite Korrektursummanden C_LD in Abhängigkeit von dieser relativen Temperaturdifferenz dTr berechnet wird; - Fig. 5a
- ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Berechnung zweier Temperaturdifferenzen dT1 und dT2, mit einem Blockschaltbild entsprechend
Figur 4 ; - Fig. 5b
- einem Schema zur Herleitung der Berechnungsmethode für das Ausführungsbeispiel gemäss
Figur 5a ; - Fig. 5c
- schematisch dargestellte Temperaturverläufe bei einem Temperatursprung dTe der Umgebungstemperatur Te für das Ausführungsbeispiel gemäss
Figur 5a ; - Fig. 6
- ein Blockschaltbild, bei welchem die Berechnungen gemäss
Figuren 4 ,5a, 5b, und 5c als separat arbeitende Berechnungsmodule kombiniert sind.
- Fig. 1
- a
balance 1 in an exemplary embodiment with a symbolically represented load L and with an ambient temperature Te acting from outside and a system temperature Ts acting within the force measuring device; - Fig. 2
- a simplified schematic drawing of a
load cell 10, which is based on the principle of electromagnetic force compensation, for a balance according toFIG. 1 in section, which generates a force measuring signal mL and has atemperature sensor 15, which measures a temperature Tm which corresponds mainly to the ambient temperature Te and generates a corresponding temperature measurement signal mT; - Fig. 3
- the block diagram of the
balance 1 accordingFIGS. 1 and 2 with asignal processing unit 20, which generates a temperature-corrected output signal mLc based on the force measurement signal mL, the temperature measurement signal mT and a correction parameter CP, which is forwarded to adisplay unit 13 or afurther processing unit 14; - Fig. 4
- a block diagram according to
FIG. 3 with a first temperature correction by a first correction sum C_S and a correction according to the invention by a second correction sum C_LD, wherein the correction parameter CP is designed as a relative temperature difference dTr, and the second correction sum C_LD is calculated as a function of this relative temperature difference dTr; - Fig. 5a
- a further embodiment of the inventive calculation of two temperature differences dT1 and dT2, with a block diagram corresponding
FIG. 4 ; - Fig. 5b
- a scheme for deriving the calculation method for the embodiment according to
FIG. 5a ; - Fig. 5c
- shown schematically temperature profiles at a temperature jump dTe the ambient temperature Te for the embodiment according to
FIG. 5a ; - Fig. 6
- a block diagram in which the calculations according to
FIGS. 4 .5a, 5b, and 5c are combined as separate calculation modules.
Diese Systemtemperatur Ts kann, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben, durch verschiedene Ursachen von der Umgebungstemperatur Te abweichen. Zum Beispiel entsteht bei der Erzeugung der Kompensationskraft eine Verlustwärme im Innenraum der Waage und damit eine erhöhte Systemtemperatur Ts. Temperaturdifferenzen können aber auch aufgrund der Wärmeträgheit der Bauteile der Kraftmessvorrichtung entstehen, wenn die Temperaturänderungen der Bauteile den einwirkenden Temperaturänderungen nicht genügend schnell folgen können. Aufgabe der in der Waage 1 vorgesehenen Signalverarbeitungseinheit ist es daher, die zur Last L korrespondierenden Messwerte möglichst gut von diesen störenden Temperatureinflüssen zu trennen und damit genaue und stabile Messwerte auf der Anzeige 13, beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige, zu erreichen.As described in the following sections, this system temperature Ts can deviate from the ambient temperature Te by various causes. For example, when generating the compensation force, a loss of heat in the interior of the balance and thus an increased system temperature Ts. Temperature differences can also arise due to the thermal inertia of the components of the force measuring device, if the temperature changes of the components can not follow the applied temperature changes sufficiently quickly. It is therefore the task of the signal processing unit provided in the
Je nach unterschiedlich einwirkender Kraft muss ein entsprechend unterschiedlicher Kompensationsstrom Ic durch die Spule 53 geleitet werden. Dadurch entsteht eine lastabhängige Verlustleistung in der Spule 53. Diese Spule 53 wirkt somit als lastabhängige Wärmequelle und führt somit zu einer entsprechenden Temperaturänderung der betroffenen Bauteile. Diese Temperaturänderung betrifft besondere die Spule 53 selbst, aber auch die durch Wärmeübertragung erwärmten Bauteile, beispielsweise den Permanentmagnet 50, den Hebel 46 und den Positionsgeber 54.Depending on the different acting force, a correspondingly different compensation current Ic must be conducted through the
Des Weiteren ist ein Temperatursensor 15 am feststehenden Teil 42 der Kraftmesszelle 10 angeordnet. Dadurch wird mit diesem Temperatursensor 15 eine Temperatur Tm gemessen, welche zu einer Systemtemperatur des feststehenden Teils 42 korrespondiert. Da der feststehenden Teil 42 in direktem thermischen Kontakt mit der einwirkenden Umgebungstemperatur Te steht, wird eine Temperatur Tm gemessen, welche indirekt zu der auf die Waage 1 einwirkenden Umgebungstemperatur Te korrespondiert.Furthermore, a
Der Temperatursensor 15 ist jedoch in einiger Distanz von der wärmeerzeugenden Spule 53 angeordnet. Somit hat die Temperatur der Spule 53 nur einen untergeordneten Einfluss auf die gemessene Temperatur Tm. Folglich wird mit dem Temperatursensor 15 hauptsächlich die Einwirkung der Umgebungstemperatur Te auf die Waage 1 gemessen.However, the
Der Temperatursensor 15 kann aber auch entfernt von der Kraftmesszelle 10 oder anderen Bauteilen oder Systemkomponenten der Waage 1 angeordnet sein, sodass die gemessene Temperatur Tm weitgehend unabhängig von einer Systemtemperatur Ti der Bauteile der Waage 1 ist. Zum Beispiel könnte der Temperatursensor 15 auch an einer Gehäusewand der Waage 1 angeordnet sein.However, the
Der Temperatursensor 15 erzeugt ein digitales oder analoges Temperaturmesssignal mT, welches zur Systemtemperatur Ts des feststehenden Teils 42 und damit hauptsächlich zu der Umgebungstemperatur Te korrespondiert. Dieses Temperaturmesssignal mT wird dann ebenfalls, also wie das Kraftmesssignal mL, zur weiteren Signalverarbeitung weitergeleitet.The
Ferner umfasst die Waage den zuvor beschriebenen Temperatursensor 15 zur Erfassung der gemessenen Temperatur Tm. Dieser Temperatursensor 15 ist über einen weiteren Analog-Digital-Wandler 11b mit dem zweiten Eingang der Signalverarbeitungseinheit 20 verbunden, um das vom Temperatursensor 15 erzeugte Temperaturmesssignal mT', nach der Wandlung in digitale Form, der Signalverarbeitungseinheit 20 als weitere Eingabengröße zur Verfügung zu stellen.Furthermore, the balance comprises the above-described
In diesem Beispiel werden für das Kraftmesssignal mL und für das Temperaturmesssignal mT separate Analog-Digital-Wandler 11a und 11b eingesetzt, da oftmals die Anforderungen bezüglich Auflösung und Geschwindigkeit der gemessenen Signale stark voneinander abweichen. Die Analog-Digital-Wandler 11a und 11b können aber auch in einer Einheit zusammengefasst sein. Ferner können die Analog-Digital-Wandler 11a und 11b auch in die Kraftmesszelle 10, beziehungsweise in den Temperatursensor 15 oder in die Signalverarbeitungseinheit 20 integriert sein.In this example, separate analog-to-
In der Recheneinheit 20 wird das ursprüngliche Kraftmesssignal mL anhand des Temperaturmesssignals mT zu einem temperaturkorrigierten Ausgabesignal mLc verarbeitet. Das temperaturkorrigierte Ausgabesignal mLc korrespondiert näherungsweise, das heisst abgesehen von den korrigierten Temperaturfehlern, zum ursprünglichen Kraftmesssignal mL und damit ebenfalls zur einwirkenden Last L. Der Ausgang der Signalverarbeitungseinheit 20 ist mit einer Anzeigeeinheit 13 verbunden, so dass das korrigierte Ausgabesignal mLc an diese weitergeleitet und dort angezeigt werden kann. Das korrigierte Ausgabesignal mLc kann auch an eine weitere Verarbeitungseinheit 14, beispielsweise an eine Überwachungs-/Alarmierungsvorrichtung oder an einen Leitrechner oder an eine Prozesssteuerung weitergeleitet werden.In the
In der Signalverarbeitungseinheit 20 wird aus dem Kraftmesssignal mL und aus dem Temperaturmesssignal mT mittels einer mathematischen Funktion ein Korrekturparameter CP berechnet. Dieser Korrekturparameter CP charakterisiert, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben, eine Temperaturdifferenz, die zwischen einer Systemtemperatur und der gemessen Temperatur Tm und/oder einer ersten Systemtemperatur und einer zweiten Systemtemperatur besteht und dient zur Erzeugung des temperaturkorrigierten Ausgabesignals mLc. In einem weiteren Schritt wird das Kraftmesssignal mL mittels des Korrekturparameters CP zu einem temperaturkorrigierten Ausgabesignal mLc verarbeitet. Diese Rechenoperationen können in allgemeiner Form durch folgende Formeln dargestellt werden:
In diesem Ausführungsbeispiel charakterisiert der Korrekturparameter CP zwei verschiedene Temperaturdifferenzen: Einerseits ergibt sich eine Temperaturdifferenz aus der Differenz zwischen der Systemtemperatur Ts der erwärmten bei
In einem anderen Ausführungsbeispiel, wie beispielsweise nachfolgend bei
Die zuvor beschriebenen Blöcke, nämlich der Analog-Digital-Wandler 11a und 11b und die digitale Verarbeitungseinheit 20 sind vorzugsweise in einer funktionalen Einheit implementiert und geeignet zusammengefasst (gestrichelte Linie), beispielsweise als Baugruppen auf einer gemeinsamen Platine, in einem gemeinsamen Gehäuse oder in einem Mikroprozessor.The above-described blocks, namely the analog-to-
Die ursprünglichen Signale, das Messsignal mL' des Kompensationsstroms Ic und das Temperaturmesssignal mT' der gemessenen Temperatur Tm, werden dem Analog-Digital-Wandler 11 zugeführt und dort in digitale Form gewandelt. Die entsprechenden Ausgangssignale, nämlich das Kraftmesssignal mL und das Temperaturmesssignal mT stehen dann in digitaler Form für die folgenden Berechnungen zur Verfügung.The original signals, the measurement signal mL 'of the compensation current Ic and the temperature measurement signal mT' of the measured temperature Tm are supplied to the analog-to-
Die folgenden Schritte entsprechen im Wesentlichen den bekannten Schritten gemäss dem Stand der Technik, zum Beispiel dem in
- a) Das
Magnetfeld im Permanentmagnet 50 hat eine relativ grosse Temperaturabhängigkeit mit einem Temperaturkoeffizient von -350 ppm/K für SmCo. Folglich ist auch die Stromstärke inder Spule 53 relativ stark von der Temperatur abhängig. Das Kraftmesssignal mL korrespondiert wiederum mit der Stromstärke inder Spule 53. Daher wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in einer ersten Korrektur das Kraftmesssignal mL bezüglich der Temperaturabhängigkeit des Permanentmagneten 50 bezüglich der gemessenen Umgebungstemperatur Te kompensiert. Dementsprechend wird diese Korrektur auch als statische Temperaturkorrektur oder als Temperaturkorrektur erster Ordnung bezeichnet. Dabei wird aus dem Kraftmesssignal mL und aus dem Temperaturmesssignal mT der erste Korrektursummand C_S gemäss folgender Formel berechnet:
wobei die Grösse TK ein konstanter, typischerweise empirisch ermittelter Wert, nämlich der Temperaturkoeffizient TK ist. Der erste Korrektursummand C_S wird in diesem Beispiel in einfacher linearer Abhängigkeit aus dem Kraftmesssignal mL und dem Temperaturmesssignal mT berechnet. Der erste Korrektursummand C_S kann aber auch unter Berücksichtigung höherer Terme, zum Beispiel dem quadrierten Kraftmesssignal (mL)2, berechnet werden. - b) Der berechnete erste Korrektursummand C_S wird einem Summenoperator zugeführt, der durch eine Addition des ersten Korrektursummand C_S zum ursprünglichen Kraftmesssignal mL eine entsprechende Korrektur durchführt. Das Kraftmesssignal mL wird somit durch eine erste Temperaturkorrektur gegenüber Änderungen der einwirkenden Last L und gegenüber Änderungen der gemessenen Temperatur Tm korrigiert. In gleicher Weise wie in
Figur 3 wird das korrigierte Messsignal schliesslich aneine Anzeigeeinheit 13 und/oder an eine weitere Verarbeitungseinheit 14 weitergeleitet.
- a) The magnetic field in the
permanent magnet 50 has a relatively large temperature dependence with a temperature coefficient of -350 ppm / K for SmCo. Consequently, the current in thecoil 53 is relatively strongly dependent on the temperature. The force measurement signal mL in turn corresponds to the current in thecoil 53. Therefore, as is known from the prior art, in a first correction, the force measurement signal mL with respect to the temperature dependence of thepermanent magnet 50 with respect to the measured ambient temperature Te compensated. Accordingly, this correction is also referred to as static temperature correction or as first order temperature correction. In this case, the first correction sum C_S is calculated from the force measurement signal mL and from the temperature measurement signal mT according to the following formula:
wherein the quantity TK is a constant, typically empirically determined value, namely the temperature coefficient TK. The first correction sum C_S is calculated in this example in a simple linear dependence from the force measurement signal mL and the temperature measurement signal mT. However, the first correction sum C_S can also be calculated taking into account higher terms, for example the squared force measurement signal (mL) 2 . - b) The calculated first correction sum C_S is fed to a sum operator, which performs a corresponding correction by adding the first correction sum C_S to the original force measurement signal mL. The force measurement signal mL is thus corrected by a first temperature correction with respect to changes in the applied load L and with respect to changes in the measured temperature Tm. In the same way as in
FIG. 3 the corrected measurement signal is finally forwarded to adisplay unit 13 and / or to afurther processing unit 14.
Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird nun zusätzlich aus dem Kraftmesssignal mL ein,
Der Korrekturparameter CP als relative zeitabhängige Temperaturdifferenz dTr(t) charakterisiert in diesem Ausführungsbeispiel den gleichen charakteristischen zeitlichen Verlauf wie eine prinzipiell messbare Temperaturdifferenz und unterscheiden sich von dieser nur durch entsprechende Normierungskonstanten. Im Allgemeinen ist die Temperaturdifferenz jedoch lediglich eine Rechengrösse, welche nicht notwendigerweise eine real existierende Temperaturdifferenz sein muss.The correction parameter CP as a relative time-dependent temperature difference dTr (t) characterizes in this embodiment, the same characteristic time course as a principle measurable temperature difference and differ from this only by appropriate normalization constants. In general, however, the temperature difference is only an arithmetic variable, which does not necessarily have to be a real existing temperature difference.
In einer ersten Berechnung wird aus dem Kraftmesssignal mL eine zeitabhängige Verlustleistung P(t) ermittelt, welche den zeitlichen Verlauf der Verlustleistung in der Spule 53 repräsentiert. Dabei ist in diesem Beispiel das Kraftmesssignal mL proportional zum Spulenstrom Ic, sodass für die Verlustleistung P(t) gilt:
wobei c eine Proportionalitätskonstante ist. In anderen Fällen, bei denen keine Proportionalität vorliegt, kann die Verlustleistung P(t) ebenfalls mit einfachen Berechnungen aus dem Kraftmesssignal mL ermittelt werden.In a first calculation, a time-dependent power loss P (t) is determined from the force measurement signal mL, which represents the time profile of the power loss in the
where c is a proportionality constant. In other cases in which there is no proportionality, the power loss P (t) can also be determined with simple calculations from the force measurement signal mL.
Des weitern wird zur Berechnung der relativen Temperaturdifferenz dTr(t) eine zeitabhängige Antwortfunktion S(t) verwendet. Der Antwortfunktion S(t) liegt eine thermodynamische Gesetzmässigkeit zugrunde, welche das zeitabhängige Verhalten einer Temperaturdifferenz der Waage 1 charakterisiert. Daher ergibt sich die Antwortfunktion S(t) aus einer Gesetzmässigkeit der Thermodynamik, nämlich aus dem Wärmefluss und/oder der Wärmeleitung innerhalb der Waage 1.Furthermore, a time-dependent response function S (t) is used to calculate the relative temperature difference dTr (t). The response function S (t) is based on a thermodynamic regularity which characterizes the time-dependent behavior of a temperature difference of the
Die zeitabhängige relative Temperaturdifferenz dTr(t) wird dann durch eine mathematische Operation der Faltung der Verlustleistung P(t) mit der abgeleiteten Antwortfunktion S(t) berechnet:
Zur Bestimmung der Antwortfunktion S(t) wird als Beispiel ein einfaches thermodynamisches Modell angegebenen. Demgemäss ergibt sich die Antwortfunktion S(t) als sogenannte Schrittantwort aus einer stufenförmigen Änderung des Kraftmesssignals mL. Dabei bildet die stufenförmige Änderung eine Eingangsgrösse auf die Waage 1, welche daraus eine entsprechende Antwortfunktion gemäss einer thermodynamischen Gesetzmässigkeit erzeugt, in diesem Fall gemäss der Wärmeleitung in den Bauteilen der Kraftmessvorrichtung. Gemäss dieser Gesetzmässigkeit ergibt sich die zeitabhängige Antwortfunktion S(t) gemäss folgender Formel:
mit einer charakteristischen Zeitkonstanten τ. In diesem Fall berechnet sich dann die relative Temperaturdifferenz dTr(t) gemäss der obigen Formel zu:
with a characteristic time constant τ. In this case, the relative temperature difference dTr (t) is then calculated according to the above formula:
Zur Modellierung können auch andere Antwortfunktionen S(t) oder Schrittantworten verwendet werden, insbesondere Schrittantworten welche eine Kombination von mehreren Exponentialfunktionen aufweisen.For modeling, other response functions S (t) or step responses can also be used, in particular step responses which have a combination of several exponential functions.
Zur Berechnung des Faltungsintegrals der zeitabhängigen relativen Temperaturdifferenz dTr(t) stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Zum Beispiel kann bei einer konstanten Abtastrate mit der Samplingzeit ts das Faltungsintegral durch eine Summe approximiert werden:
wobei die Summe ΣP(n) durch die Rekursionsformel
mit
gegeben ist.Various methods are available for calculating the convolution integral of the time-dependent relative temperature difference dTr (t). For example, at a constant sampling rate with the sampling time t s, the convolution integral can be approximated by a sum:
where the sum Σ P (n) by the recursion formula
With
given is.
Diese Rechenoperationen können auf verschiedenste Weise durchgeführt werden, beispielsweise als Rechenprogramm oder als rekursive Schaltung, welche Verzögerungseinheiten und/oder Summenoperatoren und/oder Multiplikations-Operatoren aufweist. Dadurch kann das Faltungsintegral mit einfachen mathematischen Operationen effizient und mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Somit steht am Ende dieses Berechnungsblocks der Korrekturparameter CP als relative Temperaturdifferenz dTr(t) zur Verfügung. Diese Temperaturdifferenz dTr(t) würde im Stand der Technik durch entsprechende Messungen mit einem Temperatursensor ermittelt werden.These arithmetic operations can be carried out in various ways, for example as a computer program or as a recursive circuit which has delay units and / or sum operators and / or multiplication operators. This allows the convolution integral to be calculated efficiently and with high accuracy using simple mathematical operations. Thus, at the end of this calculation block, the correction parameter CP is available as a relative temperature difference dTr (t). This temperature difference dTr (t) would be determined in the prior art by appropriate measurements with a temperature sensor.
In einer weiteren Berechnung wird aus der relativen Temperaturdifferenz dTr(t) der zweite Korrektursummand C_LD gemäss folgender Formel berechnet:
wobei die Grösse TKLD ein vorgegebener, konstanter Temperaturkoeffizient ist. Bei der Berechnung handelt es sich um einen sehr einfachen Fall. Durch Berücksichtigung höherer Terme kann jedoch die Genauigkeit der Berechnung gemäss vorgegebenen Anforderungen verbessert werden.In a further calculation, from the relative temperature difference dTr (t) the second correction sum C_LD is calculated according to the following formula:
where the quantity TKLD is a predetermined, constant temperature coefficient. The calculation is a very simple case. By taking into account higher terms, however, the accuracy of the calculation can be improved according to predetermined requirements.
Der zweite Korrektursummand C_LD wird wie im Fall der ersten Korrektur dem Summenoperator zugeführt, der durch eine zusätzliche Addition des zweiten Korrektursummanden C_LD eine entsprechende zweite Korrektur vornimmt. Das Kraftmesssignal mL wird somit bezüglich der relativen Temperaturdifferenz dTr(t) und der daraus folgenden Lastdrift korrigiert, welche sich aus der Erzeugung der Kompensationskraft ergibt. Das lastdriftkorrigierte Ausgabesignal mLc steht dann am Ausgang der Signalverarbeitungseinheit 20 zur Verfügung.The second correction sum C_LD is supplied, as in the case of the first correction, to the sum operator, which makes a corresponding second correction by additional addition of the second correction sum C_LD. The force measurement signal mL is thus corrected with respect to the relative temperature difference dTr (t) and the consequent load drift, which results from the generation of the compensation force. The lastdriftkorrigierte output signal mLc is then available at the output of the
Dabei charakterisiert der Korrekturparameter CP eine Gruppe von zwei Temperaturdifferenzen dT1 und dT2, welche sich jeweils aus der Differenz zwischen der Systemtemperatur Ts1, Ts2 des jeweiligen Hebelarms 48a, 48b und der gemessen Temperatur Tm ergeben. Wie in den folgenden Abschnitten beschrieben, kann der Korrekturparameter CP aber auch ein Differenzsignal ΔdT charakterisieren, welches sich wiederum aus der Differenz zwischen den beiden Temperaturdifferenzen dT1 und dT2 ergibt.
In this case, the correction parameter CP characterizes a group of two temperature differences dT1 and dT2, which respectively result from the difference between the system temperature Ts1, Ts2 of the
Die Umgebungstemperatur Te wirkt auf einen Hebel 46 in der Kraftmessvorrichtung 1, und damit auf die beiden Hebelarme 48a und 48b. Demzufolge ergibt sich eine erste Temperaturdifferenz dT1 zwischen der ersten Systemtemperatur Ts1 des ersten Hebelarms 48a und der gemessenen Temperatur Tm sowie eine zweite Temperaturdifferenz dT2 zwischen der zweiten Systemtemperatur Ts2 des zweiten Hebelarms 48b und der gemessenen Temperatur Tm.The ambient temperature Te acts on a
Der Schwerpunkt des ersten Hebelarms 48a mit der Masse m1 hat den Abstand a1 vom Drehpunkt X der Hebelvorrichtung. Diese Masse entspricht der Masse des vertikal auslenkbaren Bereiches 43 der Waage. Der zweiten Hebelarm 48b mit der Masse m2 entspricht der Mechanik zur Kraftübertragung in der Waage 1 und hat den Schwerpunkts-Abstand a2. Somit ergibt sich ohne eine einwirkende Last L die Gleichgewichtsbedingung:
Bei einer Belastung wirkt auf der linken Seite zusätzlich die Last L, welches am Ende der rechten Seite durch die Magnetkraft fM kompensiert wird. Daraus ergibt sich unter der Annnahme, dass das Verhältnis des Schwerpunktabstandes a2 zur Länge b2 der rechten Seite konstant gleich β ist:
wobei die Hebeluntersetzung gleich b2/a1 ist.In the case of a load, the load L, which is compensated at the end of the right-hand side by the magnetic force f M, additionally acts on the left-hand side. It follows from the assumption that the ratio of the center of gravity distance a 2 to the length b 2 of the right-hand side is constantly equal to β:
where the lever ratio is equal to b 2 / a 1 .
Bei einem Temperatursprung dTe werden die beiden Massen m1 und m2 erwärmt. Die Masse m1 ist relativ schwer und kompakt und somit ist das Verhältnis der Oberfläche zur Masse klein. Deshalb wird sich die erste Systemtemperatur Ts1 der Masse m1 nur langsam an den Temperatursprung dTe anpassen. Im Gegensatz dazu ist die Masse m2 leicht und hat eine relativ große Oberfläche. Deren Temperatur, also die zweite Systemtemperatur Ts2, wird also relativ schnell dem Temperatursprung dTe folgen. Damit ergeben sich für die Hebelarme 48a und 48b während einer gewissen Zeit unterschiedliche Systemtemperaturen Ts1 und Ts2 und damit auch unterschiedliche Temperaturendifferenzen bezüglich der Umgebungstemperatur Te, nämlich dT1 für den ersten Hebelarm 48a und dT2 für den zweiten Hebelarm 48b.With a temperature jump dTe, the two masses m 1 and m 2 are heated. The mass m 1 is relatively heavy and compact and thus the ratio of the surface to the mass is small. Therefore, the first system temperature Ts1 of the mass m1 will adapt only slowly to the temperature jump dTe. In contrast, the mass m 2 is light and has a relatively large surface area. Their temperature, ie the second system temperature Ts2, will thus follow the temperature jump dTe relatively quickly. This results for the
Mit dem Ausdehnungskoeffizienten α ergeben sich folglich auf beiden Seiten des Hebels 46 unterschiedliche Längenänderungen, nämlich
α * dT1 für den ersten Hebelarm 48a und
α * dT2 für den zweiten Hebelarm 48b.Consequently, the expansion coefficient α results in different changes in length on both sides of the
α * dT1 for the
α * dT2 for the
Folglich verschiebt sie nach dem Temperatursprung dTe das mechanische Gleichgewicht gemäss der Formel:
Wie im vorangehenden Ausführungsbeispiel gemäss
Dementsprechend gilt für die jeweiligen Faltungsintegrale:
mit i=1 und 2. Die Berechnung der Temperaturendifferenzen dT1 und dT2 unterscheidet sich also nur in den verschiedenen Zeitkonstanten τ1 und τ2.Accordingly, for the respective folding integrals:
with i = 1 and 2. The calculation of the temperature differences dT1 and dT2 thus differs only in the different time constants τ 1 and τ 2 .
Im Fall eines einfachen thermodynamischen Modells kann, wie im Beispiel nach
und somit für das Faltungsintegral:
mit 1=1 und 2.In the case of a simple thermodynamic model, as in the example
and thus for the folding integral:
with 1 = 1 and 2.
Bei einer konstanten Abtastrate können auch in diesem Fall, wie bei der Berechnung des Faltungsintegrals im vorangehenden Ausführungsbeispiel der Lastdriftkompensation gemäss
Somit steht der Korrekturparameter CP in Form der beiden Temperaturendifferenzen dT1 und dT2 zur weiteren Berechnung eines weiteren, dritten Korrektursummanden C_DT zur Verfügung.Thus, the correction parameter CP is available in the form of the two temperature differences dT1 and dT2 for further calculation of a further, third correction sum C_DT.
Die beiden Temperaturendifferenzen dT1 und dT2 können auch zu einem einzelnen Differenzsignal ΔdT zusammengefasst werden gemäss folgender Formel:
Das Differenzsignal ΔdT stellt somit die Differenz zwischen zwei Systemtemperaturen, nämlich die Differenz zwischen der zweiten Systemtemperatur Ts2 und der ersten Systemtemperatur Ts1 dar. Folglich charakterisiert der Korrekturparameter CP mittels des Differenzsignals ΔdT die Differenz zwischen den beiden Temperaturdifferenzen dT1 und dT2. Schliesslich wird dann der Korrekturparameter CP in Form dieses Differenzsignals ΔdT an das nachfolgende Berechnungsmodul weitergegeben (gestrichelt dargestellt).The difference signal ΔdT thus represents the difference between two system temperatures, namely the difference between the second system temperature Ts2 and the first system temperature Ts1. Consequently, the correction parameter CP uses the difference signal ΔdT to characterize the difference between the two temperature differences dT1 and dT2. Finally, the correction parameter CP is then forwarded in the form of this difference signal ΔdT to the subsequent calculation module (shown in dashed lines).
Für die Korrektur der Magnetkraft fM gilt gemäss obiger Herleitung:
wobei c und m0 Konstanten sind, die in geeigneter Weise zu bestimmen sind, beispielsweise durch Justierung.For the correction of the magnetic force f M according to the above derivation applies:
where c and m0 are constants to be determined suitably, for example by adjustment.
Schliesslich wird dieser dritte Korrektursummand C_DT wird wie im Fall der ersten Korrektur oder der zweiten Korrektur dem Summenoperator zugeführt, der durch eine zusätzliche Addition des dritten Korrektursummanden C_DT eine entsprechende Korrektur vornimmt. Das Kraftmesssignal mL wird somit zusätzlich bezüglich dynamischer Änderungen der Umgebungstemperatur Te korrigiert. Wiederum steht das bezüglich Temperaturdifferenzen korrigierte Ausgabesignal mLc zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.Finally, this third correction sum C_DT is applied to the sum operator as in the case of the first correction or the second correction, which performs a corresponding correction by an additional addition of the third correction sum C_DT. The force measurement signal mL is thus additionally corrected with respect to dynamic changes in the ambient temperature Te. Again, the corrected for temperature differences output signal mLc is available for further processing.
Sämtliche Korrektursummanden, in diesem Fall der erste Korrektursummand C_S, der zweite Korrektursummand C_LD zur Lastdrift-Korrektur und der dritte Korrektursummand C_DT zur Korrektur des dynamischen Temperaturverhaltens werden dem Summenoperator zugeführt. Durch die Addition der drei Korrektursummanden C_S+C_LD+C_DT wird dann das Kraftmesssignal mL bezüglich der zuvor beschriebenen Einflüsse korrigiert. Das korrigierte Ausgabesignal mLc wird zur weiteren Verarbeitung, beispielsweise zur Weiterleitung an eine Anzeigeeinheit oder an eine weitere Verarbeitungseinheit weitergeleitet.All of the correction weights, in this case the first correction sum C_S, the second correction sum C_LD for load drift correction, and the third correction sum C_DT for the correction of the dynamic temperature behavior are supplied to the sum operator. The addition of the three correction bands C_S + C_LD + C_DT then corrects the force measurement signal mL with respect to the influences described above. The corrected output signal mLc is forwarded for further processing, for example for forwarding to a display unit or to a further processing unit.
Des Weiteren können auch beliebige Kombinationen der verschiedenen Messsignale und Temperatureinwirkungen berechnet werden. Zum Beispiel kann die kurzfristig erhöhte Temperaturänderung eines Bauteils zu unterschiedlichen Systemtemperaturen bei anderen Bauteilen führen. Beispielsweise kann eine sprunghaft erhöhte Magnettemperatur, wie sie beispielsweise beim Auflegen einer Last auf die Kraftaufnahme entsteht, zur Berechnung der Temperaturänderungen dT1 und dT2 der jeweiligen Hebelarme 48a und 48b und der damit verbundenen Längenänderung herangezogen werden. Somit kann das zeitabhängige Temperaturverhalten nicht nur aufgrund einer Änderung der Umgebungstemperatur Te sondern auch anhand der Verlustleistung P(t) in der Spule, also anhand des Kraftmesssignals mL, berechnet werden.Furthermore, any combinations of the different measurement signals and temperature effects can also be calculated. For example, the short term increased temperature change of a component lead to different system temperatures in other components. For example, an abruptly increased magnet temperature, such as occurs when a load is applied to the force absorption, can be used to calculate the temperature changes dT1 and dT2 of the
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Temperaturkorrektur und die erfindungsgemässe Kraftmessvorrichtung 1 wurden in bevorzugten Ausgestaltungen beschrieben und dargestellt. Die Kraftmessvorrichtung wurde in der Ausgestaltung einer Waage 1 beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen Kraftmessvorrichtungen, wie gravimetrischen Messgeräten, Wägemodule, Lastzellen und Messsensoren, die gegebenenfalls Teil einer Waage bilden können, einsetzbar. Ferner sind die Vorrichtungen natürlich auch nicht auf eine bestimmte Wahl, Konfiguration, Gruppierung und Anwendung der Komponenten beschränkt.The inventive method for temperature correction and the inventive
- 11
- Kraftmessvorrichtung / WaageForce measuring device / balance
- 1010
- KraftmesszelleLoad cell
- 11, 11a, 11b11, 11a, 11b
- Analog-Digital-WandlerAnalog to digital converter
- 1313
- Anzeigeeinheitdisplay unit
- 1414
- weitere Verarbeitungseinheitfurther processing unit
- 1515
- Temperatursensortemperature sensor
- 2020
- SignalverarbeitungseinheitSignal processing unit
- 4141
- Auslegerboom
- 4242
- feststehender Bereichfixed area
- 4343
- vertikal auslenkbarer Bereichvertically deflectable area
- 4444
- Lenkerhandlebars
- 45,4745.47
- Biegelagerflexure pivot
- 4646
- Hebellever
- 48, 48a, 48b48, 48a, 48b
- Hebelarmlever arm
- 4949
- Koppelelementcoupling element
- 5050
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 5151
- Luftspaltair gap
- 5353
- SpuleKitchen sink
- 5454
- Positionsgeberlocator
- 5656
- Regeleinrichtungcontrol device
- a1, a2a1, a2
- Abstanddistance
- C_S, C_LD, C_DTC_S, C_LD, C_DT
- Korrektursummandcorrection summand
- CPCP
- Korrekturparametercorrection parameters
- dT1, dT2dT1, dT2
- Temperaturdifferenztemperature difference
- dTedTe
- Temperatursprungtemperature jump
- dTrdTr
- relative Temperaturdifferenzrelative temperature difference
- F, F1, F2F, F1, F2
- Übertragungsfunktiontransfer function
- fM f M
- Magnetkraftmagnetic force
- Icic
- Kompensationsstromcompensating current
- LL
- einwirkende Kraft / Lastacting force / load
- m, m1, m2m, m1, m2
- MasseDimensions
- mL, mL'mL, mL '
- KraftmesssignalLoad signal
- mT, mT'mT, mT '
- TemperaturmesssignalTemperature measurement signal
- mLcmLc
- Ausgabesignaloutput signal
- P(t)P (t)
- Verlustleistungpower loss
- S(t), S1 (t), S2(t)S (t), S1 (t), S2 (t)
- Antwortfunktionresponse function
- Ts, Ts1, Ts2Ts, Ts1, Ts2
- Systemtemperatursystem temperature
- TeTe
- Umgebungstemperaturambient temperature
- Tmtm
- gemessene Temperaturmeasured temperature
- TK, TKLDTK, TKLD
- Temperaturkoeffizienttemperature coefficient
- XX
- Drehpunktpivot point
- αα
- Ausdehnungskoeffizientexpansion coefficient
- ββ
- Verhältnisrelationship
- ΔdTΔdT
- Differenzsignaldifference signal
- τ, τ1, τ2 τ, τ 1 , τ 2
- Zeitkonstantetime constant
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Schritt der Verarbeitung aus dem Kraftmesssignal (mL) und/oder dem Temperaturmesssignal (mT), mindestens ein der Korrektur des Ausgabesignals (mLc) dienender Korrekturparameter (CP) berechnet wird, welcher eine Temperaturdifferenz (dTr, dT1, dT2) charakterisiert, die zwischen:
besteht.
characterized in that in the step of processing from the force measuring signal (mL) and / or the temperature measuring signal (mT), at least one of the correction of the output signal (mLc) serving correction parameter (CP) is calculated, which a temperature difference (dTr, dT1, dT2 ) characterized between:
consists.
besteht.
consists.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20090166245 EP2278283A1 (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Method for correcting temperatures in a power measuring device and power measuring device |
EP10734500.1A EP2457070B1 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method for correcting temperature errors in a force measuring device and corresponding device |
CN201080033262.8A CN102483345B (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method For Correcting The Temperature Of A Force Measuring Apparatus And Force Measuring Apparatus |
PCT/EP2010/060758 WO2011009957A1 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method for correcting the temperature of a force measuring apparatus and force measuring apparatus |
JP2012521057A JP5676603B2 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Temperature compensation method for force measuring apparatus and force measuring apparatus |
PL10734500.1T PL2457070T3 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method for correcting temperature errors in a force measuring device and corresponding device |
US13/355,980 US9074925B2 (en) | 2009-07-23 | 2012-01-23 | Method for the temperature-correction of a force-measuring device, and force-measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP20090166245 EP2278283A1 (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Method for correcting temperatures in a power measuring device and power measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2278283A1 true EP2278283A1 (en) | 2011-01-26 |
Family
ID=41581100
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP20090166245 Withdrawn EP2278283A1 (en) | 2009-07-23 | 2009-07-23 | Method for correcting temperatures in a power measuring device and power measuring device |
EP10734500.1A Active EP2457070B1 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method for correcting temperature errors in a force measuring device and corresponding device |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP10734500.1A Active EP2457070B1 (en) | 2009-07-23 | 2010-07-23 | Method for correcting temperature errors in a force measuring device and corresponding device |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9074925B2 (en) |
EP (2) | EP2278283A1 (en) |
JP (1) | JP5676603B2 (en) |
CN (1) | CN102483345B (en) |
PL (1) | PL2457070T3 (en) |
WO (1) | WO2011009957A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102353439A (en) * | 2011-07-04 | 2012-02-15 | 宁波柯力电气制造有限公司 | Digital module with temperature compensating function and temperature compensating method thereof |
WO2013152828A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co. Kg | Electromagnetically force-compensating force-measuring apparatus |
WO2022180066A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Schenck Process Europe Gmbh | Weighing device and weighing method, with central digital measured value correction |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102058320B (en) * | 2010-10-29 | 2012-12-26 | 晶辉科技(深圳)有限公司 | Tea machine base and control method thereof and tea machine |
JP5666930B2 (en) * | 2011-01-28 | 2015-02-12 | 株式会社エー・アンド・デイ | Weighing device |
CN102853894A (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-02 | 福建新大陆电脑股份有限公司 | Electronic scale, calibrating method and calibrating device thereof |
CN102628907B (en) * | 2012-04-27 | 2015-04-29 | 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 | Method for detecting interruption duration of electronic equipment |
DE102014208505B4 (en) * | 2014-05-07 | 2020-01-09 | Robert Bosch Gmbh | Method for sensorless temperature compensation of a sensor for position detection |
DE102016111729A1 (en) | 2016-06-27 | 2017-12-28 | Bizerba SE & Co. KG | load cell |
WO2018053310A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Robert Moran | Speed tracker |
US11198050B1 (en) | 2016-09-16 | 2021-12-14 | Robert Moran | Speed tracker |
CN106683258B (en) * | 2016-12-13 | 2019-11-15 | 深圳怡化电脑股份有限公司 | A kind of magnetism amplitude compensation method and system |
KR101872433B1 (en) * | 2017-12-15 | 2018-06-28 | (주)아이투에이시스템즈 | Force sensor capable of temperature compensation |
CN110823346B (en) * | 2018-08-10 | 2021-05-18 | 河南工业大学 | Granary detection method and system based on bottom surface single-circle standard deviation index model |
DE102019122383A1 (en) * | 2019-08-20 | 2021-02-25 | Schenck Process Europe Gmbh | Digital measured value correction with a force measuring device built into a connection structure |
CN114459586B (en) * | 2020-11-09 | 2023-04-18 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | Method for calibrating a weighing device in a freezer and refrigerator and freezer and refrigerator |
CN113033509B (en) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 中铁大桥科学研究院有限公司 | Method and equipment for monitoring and identifying temperature effect separation data of 5G-mode cable-stayed bridge |
CN115235597A (en) * | 2021-10-30 | 2022-10-25 | 浙江东鼎电子股份有限公司 | Dynamic weighing angular difference compensation method |
CN116678489B (en) * | 2023-08-03 | 2023-09-29 | 深圳市力准传感技术有限公司 | Quality control method, system, equipment and medium for force sensor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1495278A (en) | 1975-06-13 | 1977-12-14 | Avery Ltd W & T | Compensation for weight-independent parameters in weighin |
GB2149512A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-12 | Sartorius Gmbh | Electronic weighing machine |
CH658516A5 (en) | 1982-08-20 | 1986-11-14 | Mettler Instrumente Ag | SCALE WITH ELECTROMAGNETIC POWER COMPENSATION. |
CH669041A5 (en) | 1986-04-18 | 1989-02-15 | Mettler Instrumente Ag | ELECTROMAGNETIC FORCE COMPENSATING SCALE. |
DE29803425U1 (en) * | 1997-03-08 | 1998-05-14 | Sartorius Gmbh | Electronic scale with a device for temperature compensation |
DE10353414B3 (en) * | 2003-11-15 | 2005-01-27 | Sartorius Ag | Electronic weighing scales for measuring weight generates a weight-dependent signal with a digital signal-processing unit for detecting a period of time from switching on a voltage supply |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3618685A (en) * | 1970-11-13 | 1971-11-09 | Trw Inc | Temperature compensated electrobalance |
US3967188A (en) * | 1973-05-24 | 1976-06-29 | Bell & Howell Company | Temperature compensation circuit for sensor of physical variables such as temperature and pressure |
GB2098774B (en) * | 1979-07-20 | 1984-02-01 | Sumitomo Electric Industries | Binary coding circuit |
JPS5937426A (en) * | 1982-08-25 | 1984-02-29 | Shimadzu Corp | Electronic balance |
CH661128A5 (en) | 1983-09-07 | 1987-06-30 | Proton Ag | MEASURING PROBE FOR POTENTIOMETRIC MEASUREMENT OF ION CONCENTRATIONS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND THEIR USE. |
JPS62249024A (en) * | 1986-04-21 | 1987-10-30 | Yamato Scale Co Ltd | Force measuring device |
JP2001099699A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Shimadzu Corp | Electronic balance |
JP4156962B2 (en) * | 2003-04-04 | 2008-09-24 | 大和製衡株式会社 | Weighing device |
JP4751386B2 (en) * | 2004-05-20 | 2011-08-17 | メディシム リミテッド | Temperature measuring device |
US7478001B2 (en) * | 2007-04-19 | 2009-01-13 | Hi-Tech Transport Electronics, Inc. | Systems and methods for temperature-compensated measuring of a load |
-
2009
- 2009-07-23 EP EP20090166245 patent/EP2278283A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-07-23 EP EP10734500.1A patent/EP2457070B1/en active Active
- 2010-07-23 WO PCT/EP2010/060758 patent/WO2011009957A1/en active Application Filing
- 2010-07-23 CN CN201080033262.8A patent/CN102483345B/en active Active
- 2010-07-23 JP JP2012521057A patent/JP5676603B2/en active Active
- 2010-07-23 PL PL10734500.1T patent/PL2457070T3/en unknown
-
2012
- 2012-01-23 US US13/355,980 patent/US9074925B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1495278A (en) | 1975-06-13 | 1977-12-14 | Avery Ltd W & T | Compensation for weight-independent parameters in weighin |
CH658516A5 (en) | 1982-08-20 | 1986-11-14 | Mettler Instrumente Ag | SCALE WITH ELECTROMAGNETIC POWER COMPENSATION. |
GB2149512A (en) * | 1983-11-09 | 1985-06-12 | Sartorius Gmbh | Electronic weighing machine |
CH669041A5 (en) | 1986-04-18 | 1989-02-15 | Mettler Instrumente Ag | ELECTROMAGNETIC FORCE COMPENSATING SCALE. |
DE29803425U1 (en) * | 1997-03-08 | 1998-05-14 | Sartorius Gmbh | Electronic scale with a device for temperature compensation |
DE10353414B3 (en) * | 2003-11-15 | 2005-01-27 | Sartorius Ag | Electronic weighing scales for measuring weight generates a weight-dependent signal with a digital signal-processing unit for detecting a period of time from switching on a voltage supply |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102353439A (en) * | 2011-07-04 | 2012-02-15 | 宁波柯力电气制造有限公司 | Digital module with temperature compensating function and temperature compensating method thereof |
WO2013152828A1 (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-17 | Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co. Kg | Electromagnetically force-compensating force-measuring apparatus |
US9702752B2 (en) | 2012-04-10 | 2017-07-11 | Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co. Kg | Electromagnetically force-compensating force-measuring apparatus |
WO2022180066A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | Schenck Process Europe Gmbh | Weighing device and weighing method, with central digital measured value correction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9074925B2 (en) | 2015-07-07 |
EP2457070B1 (en) | 2016-05-04 |
EP2457070A1 (en) | 2012-05-30 |
PL2457070T3 (en) | 2016-11-30 |
CN102483345B (en) | 2015-02-18 |
CN102483345A (en) | 2012-05-30 |
JP2012533743A (en) | 2012-12-27 |
JP5676603B2 (en) | 2015-02-25 |
US20120173168A1 (en) | 2012-07-05 |
WO2011009957A1 (en) | 2011-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2457070B1 (en) | Method for correcting temperature errors in a force measuring device and corresponding device | |
DE112012005548B4 (en) | Output value correction method for a physical quantity sensor device, output correction method for a physical quantity sensor, physical quantity sensor device and output value correction device for a physical quantity sensor | |
EP1736745B1 (en) | Method for adaptively correcting drift conditions in a force measuring device and force measuring device for carrying out the method. | |
EP1736746B1 (en) | Method for optimizing the behavior of a force measuring device and force measuring device for carrying out the method. | |
EP3087439B1 (en) | Measurement transducer having a monitoring function | |
EP2202498B1 (en) | Device for compensating for vibration of the load signal of a scale sensor | |
WO2014177263A1 (en) | Method and device for determining a core body temperature | |
EP3475671B1 (en) | Load cell having compensation of temperature differences | |
EP2784453B1 (en) | Digital weighing cell linearization | |
EP0291553B1 (en) | Method to control a differential metering balance, especially for bulk materials, and a differential metering balance for carrying out the method | |
DE102009026425A1 (en) | Air flow meter and air flow correction method | |
EP2791629B1 (en) | Device and method for determining the mass-flow of a fluid | |
WO2014154633A1 (en) | Load cell diagnostics | |
DE3709707A1 (en) | METHOD FOR AUTOMATICALLY COMPENSATING A HIGH-RESOLUTION ELECTRONIC SCALE | |
EP3667265B1 (en) | Calibration weight assembly for a gravimetric measurement device | |
EP0271644B1 (en) | Process for linearization of an electronic balance | |
EP2072964A2 (en) | Method and device for calculating measurement values from a time-dependent process | |
WO2010049410A1 (en) | Method and thermal flow meter for determining and/or monitoring at least one parameter that depends at least on the chemical composition of a measurement medium | |
DE2919230A1 (en) | MEASURING METHOD AND CIRCUIT FOR CONTINUOUS HUMIDITY MEASUREMENT | |
DE2854315A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE NETWORK FREQUENCY INFLUENCING IN ELECTRICAL ENERGY SUPPLY NETWORKS AND USE OF SUCH A DEVICE IN AN ADAPTIVE FREQUENCY CONTROL FOR ELECTRICAL ENERGY SUPPLY NETWORKS | |
EP2278286A1 (en) | Method for determining process volumes for a load measuring device and load measuring device | |
AT523414B1 (en) | Method for determining the bulk density of bulk material in a mobile crusher | |
DE102005029114B4 (en) | Method for pressure measurement for combination pressure sensors in the vacuum range with at least two sensors and method for the automatic determination of an adjustment value for the "offset adjustment" in combination pressure sensors | |
DE102017212777A1 (en) | Control unit and method for simultaneous real-time estimation of ohmic resistance and voltage measurement error | |
DE19709624C1 (en) | Electronic weighing scales with measurement value pick-up and temperature compensator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA RS |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20110727 |